Die Messung der Temperatur ist eine der häufigsten Messungen in der Wissenschaft und Technik. Faseroptische Sensoren gewinnen dabei zunehmend an Bedeutung, da konventionelle Messtechnologie für Temperatur-, Dehnungs- und Schwingungsmessung bei spezifischen Praxisanforderungen immer wieder an Grenzen stoßen. Grenzbereiche entstehen, z.B. bei spezifischen Anforderungen wie extreme Umweltlasten, geringes Einbauvolumen, geringe Masse, geringe Maße, große Messbereiche und lange Übertragungsstrecken.
Messtechnologien, die im Gegensatz zur Elektronik mit Licht als Übertragungsmedium der physikalischen Messgröße arbeiten, bieten hier entscheidende Vorteile. Bei den vielfältigen Gestaltungsmöglichkeiten beim Messen mit Licht stechen vor allem die faseroptischen Sensoren (FOS) deutlich hervor.
FOS nutzen entscheidende Eigenschaften sowohl von Glasfasern und von Licht:
- beide werden weder durch HF- oder Mikrowellen noch durch starke Magnetfelder beeinflusst
- beide können problemlos durch Hochspannungsanlagen oder Ex- Schutzbereiche geführt werden
- beiden können aggressive Materialien nichts anhaben. Die faseroptische Temperaturmessung bietet die Chance, Temperaturen auch dort präzise zu messen, wo dies bisher noch nicht möglich war
Inhaltsverzeichnis
- 1. Einführung und Zielsetzung
- 1.1. Einführung
- 1.2. Zielsetzung
- 2. Faseroptische Sensoren
- 2.1. Prinzipien
- 2.2. Struktureller Aufbau faseroptischer Sensoren
- 2.3. Der Fabry-Pérot-Sensor
- 2.3.1. Prinzipielle Wirkungsweise des FPS
- 2.3.2. Stand der Technik bei faseroptischen Fabry-Perot-Sensoren
- 2.3.3. FPS als Temperatursensor
- 2.3.4. Anwendungsbeispiel Holztrocknung mit FPS
- 2.4. Faser-Bragg-Gitter-Sensor
- 2.4.1. Temperaturmessung mit dem Faser-Bragg-Sensor
- 2.4.2. Anwendungsgebiete von Faser-Bragg-Temperatursensoren
- 2.5. Thermolumineszenz
- 2.5.1. Grundlagen der Thermolumineszenz in der Temperaturmessung
- 2.5.2. Thermolumineszenz bei Luxtron
- 2.5.3. Umwelttechnik
- 2.5.4. Medizintechnik
- 3. Überblick über die aktuelle Marktsituation
- 3.1. Marktentwicklung
- 3.2. Hersteller von FOS
- 4. Fazit und Ausblick
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Seminararbeit befasst sich mit der Temperaturmessung an einem Messpunkt mithilfe faseroptischer Sensoren. Ziel ist es, verschiedene Arten faseroptischer Sensoren, ihre Funktionsweise und ihre Anwendbarkeit in der Temperaturmessung zu untersuchen und zu vergleichen. Die Arbeit analysiert den Stand der Technik und betrachtet verschiedene Anwendungsbeispiele.
- Funktionsweise verschiedener faseroptischer Sensoren (Fabry-Pérot, Faser-Bragg-Gitter)
- Anwendungsbeispiele faseroptischer Sensoren in der Temperaturmessung
- Der aktuelle Stand der Technik im Bereich faseroptischer Temperatursensoren
- Vorteile und Nachteile faseroptischer Sensoren im Vergleich zu anderen Methoden
- Marktsituation und Hersteller von faseroptischen Sensoren
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einführung und Zielsetzung: Diese Einleitung beschreibt den Hintergrund und die Zielsetzung der Seminararbeit. Sie führt in das Thema der faseroptischen Temperaturmessung ein und skizziert den Aufbau der Arbeit.
2. Faseroptische Sensoren: Dieses Kapitel bietet einen umfassenden Überblick über faseroptische Sensoren. Es werden die grundlegenden Prinzipien erläutert, der strukturelle Aufbau beschrieben und detailliert auf den Fabry-Pérot-Sensor und den Faser-Bragg-Gitter-Sensor eingegangen. Die jeweiligen Funktionsweisen werden präzise dargestellt und durch Abbildungen veranschaulicht. Zusätzlich werden Anwendungsbeispiele, wie die Holztrocknung mit Fabry-Pérot-Sensoren, sowie Anwendungsgebiete von Faser-Bragg-Temperatursensoren, ausführlich behandelt. Der Abschnitt über Thermolumineszenz beschreibt die Grundlagen und deren Anwendung in Umwelt- und Medizintechnik. Das Kapitel liefert ein tiefgehendes Verständnis der Technologie und ihrer Möglichkeiten.
3. Überblick über die aktuelle Marktsituation: Dieses Kapitel analysiert die aktuelle Marktsituation für faseroptische Sensoren. Es wird die Marktentwicklung beleuchtet und ein Überblick über die wichtigsten Hersteller gegeben. Dieser Abschnitt bietet wichtige Informationen zum kommerziellen Aspekt der Technologie und liefert Kontext für die vorangegangenen technischen Beschreibungen. Durch die Darstellung der Marktentwicklung wird die Relevanz und das Zukunftspotenzial der faseroptischen Sensortechnologie hervorgehoben.
Schlüsselwörter
Faseroptische Sensoren, Temperaturmessung, Fabry-Pérot-Sensor, Faser-Bragg-Gitter-Sensor, Thermolumineszenz, Anwendungsbeispiele, Marktentwicklung, Stand der Technik.
FAQ: Seminararbeit über faseroptische Temperaturmessung
Was ist der Gegenstand dieser Seminararbeit?
Die Seminararbeit befasst sich mit der Temperaturmessung an einem Messpunkt mithilfe faseroptischer Sensoren. Ziel ist der Vergleich verschiedener Arten faseroptischer Sensoren, ihrer Funktionsweise und Anwendbarkeit in der Temperaturmessung. Die Arbeit analysiert den Stand der Technik und betrachtet verschiedene Anwendungsbeispiele.
Welche Arten von faseroptischen Sensoren werden behandelt?
Die Arbeit behandelt hauptsächlich den Fabry-Pérot-Sensor und den Faser-Bragg-Gitter-Sensor. Zusätzlich wird die Thermolumineszenz als Methode der Temperaturmessung im Kontext faseroptischer Sensoren betrachtet.
Wie funktioniert ein Fabry-Pérot-Sensor?
Die Seminararbeit beschreibt die prinzipielle Wirkungsweise des Fabry-Pérot-Sensors detailliert. Es wird auf den strukturellen Aufbau eingegangen und ein Anwendungsbeispiel (Holztrocknung) erläutert. Der aktuelle Stand der Technik bei solchen Sensoren wird ebenfalls beleuchtet.
Wie funktioniert ein Faser-Bragg-Gitter-Sensor?
Die Funktionsweise des Faser-Bragg-Gitter-Sensors für die Temperaturmessung wird erklärt und verschiedene Anwendungsgebiete werden vorgestellt.
Welche Rolle spielt die Thermolumineszenz?
Die Arbeit erläutert die Grundlagen der Thermolumineszenz in der Temperaturmessung und deren Anwendung in der Umwelt- und Medizintechnik. Der Bezug zu Luxtron wird ebenfalls hergestellt.
Was wird im Kapitel zur Marktsituation beschrieben?
Dieses Kapitel analysiert die aktuelle Marktentwicklung für faseroptische Sensoren und gibt einen Überblick über wichtige Hersteller. Es beleuchtet den kommerziellen Aspekt der Technologie und deren Zukunftspotenzial.
Welche Vorteile und Nachteile haben faseroptische Sensoren im Vergleich zu anderen Methoden?
Die Seminararbeit thematisiert implizit die Vorteile und Nachteile, indem sie die Funktionsweise und Anwendbarkeit faseroptischer Sensoren im Vergleich zu anderen (nicht explizit genannten) Methoden darstellt. Ein direkter Vergleich wird jedoch nicht explizit durchgeführt.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Schlüsselwörter sind: Faseroptische Sensoren, Temperaturmessung, Fabry-Pérot-Sensor, Faser-Bragg-Gitter-Sensor, Thermolumineszenz, Anwendungsbeispiele, Marktentwicklung, Stand der Technik.
Wie ist die Seminararbeit strukturiert?
Die Arbeit gliedert sich in eine Einführung mit Zielsetzung, ein Kapitel über faseroptische Sensoren (mit detaillierten Unterkapiteln zu Fabry-Pérot, Faser-Bragg-Gitter und Thermolumineszenz), ein Kapitel zum Marktüberblick und ein Fazit. Ein Inhaltsverzeichnis und Kapitelzusammenfassungen sind enthalten.
- Quote paper
- Markus Schneider (Author), 2010, Temperaturmessung mit faseroptischen Temperatursensoren für einen Messpunkt, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/159320
